Raios gama expelidos como formas de buracos negros podem "reverter o tempo"

Quando uma estrela massiva colapsa em um buraco negro, ela envia um sinal SOS brilhante na forma de explosões de raios gama ultrabright. Agora, os cientistas descobriram algo muito peculiar sobre esses sinais misteriosos: Eles parecem reverter o tempo.

Bem, mais ou menos.

Um novo estudo, publicado em 13 de agosto no The Astrophysical Journal, descobriu que essas rajadas de raios gama são reversíveis no tempo, o que significa que a onda de luz brilhante é expelida de um jeito e depois enviada novamente na ordem inversa. Os pesquisadores disseram que não têm idéia do que está causando esses sinais de raios gama invertidos no tempo, mas acrescentaram que a física em torno dos buracos negros é tão estranha que nada pode ser descartado. 

Últimos suspiros de estrelas agonizantes

Explosões de raios gama são algumas das explosões de maior energia já detectadas, brilhando mais de um milhão de milhões de vezes a produção do sol da Terra, segundo a NASA .  As rajadas de raios gama são as fontes mais luminosas conhecidas na natureza. Elas produzem mais energia do que qualquer outra coisa que emite luz " , disse o principal autor do estudo, Jon Hakkila, um astrofísico e reitor associado da Escola de Pós-Graduação da Faculdade de Charleston. Carolina.  

Quando duas estrelas de nêutrons colidem, elas emitem rajadas curtas de raios gama enquanto formam um buraco negro. Supernovas, ou explosões de estrelas, produzem explosões de raios gama mais longas à medida que as estrelas agonizantes entram em colapso em buracos negros. Para ambos os tipos de explosões de raios gama, "a maior parte de sua energia vem na forma de pulsos" ou "blips", disse Hakkila.

Quando Hakkila tirou o pulso principal e mais brilhante dos dados para ver melhor o resto do sinal luminoso, descobriu que "o pontinho realmente tinha alguns pequenos sinais laterais", disse ele. Cada pulso, os pesquisadores descobriram, tinha três picos distintos onde a luz aumentava e diminuía em intensidade algumas vezes em cada pulso.

Enquanto os cientistas observavam os dados, eles descobriram que a estrutura desses picos se parecia com reflexos em um espelho - as partes dos pulsos anteriores que surgiram primeiro estavam aparecendo por último em pulsos subsequentes.

Resíduos de uma estrela explosiva

Enquanto observava seis das explosões de raios gama mais brilhantes detectadas pelo Observatório de Raios Gama Compton da NASA como parte do Experimento de Fonte Rompida e Transitória na década de 1990, a equipe descobriu que as explosões continham assinaturas de luz com reversão de tempo. Em outras palavras, "todos eles têm essa assinatura de brilho que flutua e então se vira e volta no tempo", disse Hakkila. Isso é verdade tanto para rajadas de raios gama de curta duração quanto para vidas longas, disse Hakkila.

Para melhor imaginar isso, imagine se você ligasse três interruptores de luz: A, depois B, depois C, e então sempre desligasse C primeiro, depois B, depois A, Hakkila disse. Para realmente ver isso, os pesquisadores pegaram todo o sinal, esticaram-no e o dobraram bem no meio como um pedaço de papel. Esse processo de "dobra" alinhava o aumento do sinal com a queda do sinal. As duas extremidades se alinharam muito bem.

"Uma explosão de raios gama representa a formação de um buraco negro , e há todo tipo de coisas muito estranhas que acontecem tanto no espaço e no tempo quanto na relação entre espaço e tempo na vizinhança de um buraco negro", disse Hakkila. Embora a explosão provavelmente não esteja "revertendo o tempo" com algum mecanismo de radiação, como faria em um filme de ficção científica, "não vou excluir nenhum tipo de coisa estranha", disse ele.

No entanto, uma explicação mais provável pode vir de como uma onda de choque se move através da matéria, disse Hakkila. Quando uma estrela explode, uma grande onda de choque pode se mover para fora através do material e acendê-lo como se fosse. Primeiro, ele acende o aglomerado A, depois aglomera B, depois se aglomera C. Para causar o sinal reverso no tempo, a onda teria que de alguma forma voltar por esses aglomerados na ordem inversa, disse Hakkila. 

"Só posso pensar em duas maneiras de fazer isso", acrescentou. Ou a onda deve atingir algum tipo de superfície reflexiva, semelhante a um espelho, que reflete a onda de explosão para trás, ou os aglomerados devem ser distribuídos de alguma forma bizarra que não faz sentido usando física comum. Entender esse processo pode esclarecer como as estrelas morrem, acrescentou Hakkila.

No entanto, nem todos estão convencidos de que a inversão de tempo é a melhor explicação para os sinais de rajadas de raios gama.

"Eu aprecio os grandes esforços dos autores. No entanto, o suporte no qual a pesquisa é construída pode ser falho", disse Bing Zhang, professor de astrofísica de alta energia da Universidade de Nevada, em Las Vegas, que não fazia parte da pesquisa. o estudo.

O achado de estruturas reversas no tempo é baseado na suposição de que cada explosão de raios gama é "composta de vários pulsos bem definidos", cada um tendo uma forma descrita por uma equação matemática.  

Mas a forma e a natureza desses pulsos podem ser mais complicadas do que a forma matemática simples, de modo que o residual de pulso triplo de pico pode não ser fisicamente real, ele acrescentou. "Talvez a hipótese do espelho ... seja válida, afinal, mas agora, o apoio a essa hipótese é indireto", disse Zhang à Live Science.

Como sempre, a imagem fica mais estranha quanto mais nos aproximamos de um buraco negro.

Fonte: https://www.livescience.com